Что такое LiDAR Scanner?

Что такое LiDAR Scanner?

Концепция LiDAR существует с 1960-х годов. Короче говоря, технология позволяет сканировать и наносить на карту окружающую среду, стреляя лазерными лучами, а затем измеряя, как быстро они вернутся. Немного похоже на то, как летучие мыши «видят» звуковыми волнами, только с помощью лазеров, что делает его даже круче, чем Батаранг Бэтмена.

Как и большинство футуристических технологий, он начал свое существование как военный инструмент на самолетах, прежде чем стал более известен как система, которая позволила миссии «Аполлон-15» нанести на карту поверхность Луны.

Совсем недавно LiDAR (также известный как лидар) был замечен на беспилотных автомобилях, где он помогает обнаруживать такие объекты, как велосипедисты и пешеходы. Возможно, вы также случайно наткнулись на технологию в своем роботе-пылесосе. Узнайте также как сделать епл возврат средств за подписку.

Но в последние пару лет возможности LiDAR действительно открылись. По мере того, как системы становятся меньше, дешевле и точнее, они стали жизнеспособным дополнением к мобильным устройствам, которые уже имеют такие вещи, как мощные процессоры и GPS - планшеты и телефоны.

Конечно, не все системы LiDAR одинаковы. До недавнего времени наиболее распространенные типы строили трехмерные карты своего окружения, физически перемещаясь по ним аналогично радарной тарелке.

Это явно не поможет на мобильных устройствах, поэтому новые системы LiDAR, в том числе 3D-датчики времени пролета (ToF), которые можно увидеть на многих смартфонах, - это твердотельные устройства без движущихся частей. Но в чем разница между датчиком времени пролета и LiDAR-сканером, который мы, скорее всего, увидим на iPhone 12?

Чем отличаются Apple сканеры LiDAR?

Возможно, вы уже знакомы с датчиками времени пролета (ToF), которые можно увидеть на многих телефонах Android - они помогают им определять глубину сцены и имитировать эффект боке больших камер.

Но система LiDAR, используемая в iPhone 12 Pro и iPad Pro 2020, обещает выйти за рамки этого. Это потому, что это сканер LiDAR, а не системы без сканера, которые до сих пор были на смартфонах. 

Последние используют один импульс инфракрасного света для создания своих трехмерных карт, но сканирующая система LiDAR запускает серию лазерных импульсов в разных частях сцены в течение короткого периода времени. 

Это дает два основных преимущества - улучшенный диапазон до пяти метров и лучшая «окклюзия» объекта, которая представляет собой появление виртуальных объектов, исчезающих за реальными, как деревья.

Впечатляет, что это тоже быстрый процесс, но такая скорость реально возможна только с новейшими мобильными процессорами. 

Как заявляла Apple при запуске iPad Pro 2020, данные сканера LiDAR обрабатываются вместе с данными с камер и датчика движения, а затем «улучшаются алгоритмами компьютерного зрения на A12Z Bionic для более детального понимания сцены». Другими словами, нужно многое сделать, чтобы все выглядело безупречно. Что делать если айфон тормозит, есть несколько шагов, как решить эту задачу.

Но хотя процессор A14 Bionic в iPhone 12 предлагает хорошую поддержку сканера LiDAR от Apple, сам сканер тоже можно улучшить.  

Как отмечается в сообщении в блоге разработчика приложения Halide camera , прямо сейчас данные глубины iPad Pro просто не предлагают разрешение, необходимое для некоторых приложений, таких как подробное 3D-сканирование или даже портретный режим.  

Это означает, что сканер LiDAR в iPad Pro больше предназначен для приложений масштаба комнаты, таких как игры или перемещение мебели дополненной реальности в приложении IKEA Place. В настоящее время он не позволяет вам 3D-сканировать объекты с большей точностью, чем другие методы, такие как фотограмметрия, которая вместо этого объединяет фотографии RGB с высоким разрешением, сделанные с разных точек обзора.

Разве не было бы замечательно, если бы эти сетки сканера LiDAR можно было бы комбинировать с разрешением и текстурами, видимыми камерами RGB или Face ID? Это идеальный вариант, но мы еще не дошли до него - у нас нет полного и всестороннего обзора iPhone 12 Pro, но мы не уверены, что он может это сделать.

Что может сделать сканер LiDAR на iPhone 12?

Итак, теперь мы знаем, что LiDAR-сканер iPad Pro лучше всего работает в масштабах комнаты, что он может делать на iPhone 12? Для обычного человека основными двумя являются игры с дополненной реальностью и покупки в дополненной реальности.

Apple анонсировала несколько приложений, предназначенных для LiDAR, которые появятся «позже в этом году» (удобно после выхода iPhone 12), и одним из наиболее интересных является игра Hot Lava.

Приключенческая игра от первого лица для iOS и ПК, Hot Lava будет иметь новый `` режим AR '' в конце 2020 года, который использует датчик Apple LiDAR, чтобы приносить расплавленные реки в вашу гостиную. 

Пока что демоверсия не так впечатляет, как мы надеялись - большинство объектов, которые ваш персонаж прыгает, являются внутриигровыми рендерами, а не вашей реальной мебелью, но еще есть время для ее разработки.

Естественно, любое упоминание об играх с дополненной реальностью вызывает в памяти Pokemon Go, пока что единственный настоящий хит для дополненной реальности. Интересно, что производитель игры Niantic, похоже, прокладывает собственный путь дополненной реальности, а не полагается на технологии Apple. Недавно компания анонсировала новую функцию «смешивания реальности» для Pokemon Go, которая позволяет персонажам реалистично прятаться за объектами реального мира, такими как деревья, и сообщила о приобретении компании по созданию трехмерных пространственных карт под названием 6D.ai. 

Это показывает, что игры AR нового поколения не обязательно будут связаны с технологией Apple на основе LiDAR или платформой ARKit, но iPhone 12 должен, по крайней мере, дать вам место у ринга для просмотра битвы AR.

Но в конечном итоге появление LiDAR на iPhone 12 Pro значительно увеличит количество приложений, использующих эту технологию, и это может изменить правила игры для камеры iPhone.

Но как насчет неигровых впечатлений от датчика LiDAR? Пока что самые изысканные, похоже, связаны с дизайном интерьера. Например, приложение IKEA Place позволяет перемещать виртуальную мебель в гостиной, как будто вы находитесь в реальной версии The Sims.

Но хотя улучшенное размещение и окклюзия AR в iPhone 12 Pro (или способность скрывать виртуальные объекты за реальными) полезны, это все еще не блестящее новое применение для сканера LiDAR.

Тем не менее, хотя эта технология в настоящее время более полезна для дизайнеров САПР и специалистов в области здравоохранения (если у вас есть iPad Pro, ознакомьтесь с впечатляющим приложением Complete Anatomy), в следующем году все еще есть много возможностей для творчества и сюрпризов. Читайте также, как сбросить данные с айфона.

Как показывает экспериментальное приложение Esper от Halide, датчик LiDAR может помочь разработчикам приложений изобретать новые творческие формы, выходящие далеко за рамки традиционной фотографии и видео.  

Между тем, будет справедливо сказать, что сканер LiDAR на iPad Pro и iPhone 12 Pro изначально будет удивлять разработчиков, а не фанатов технологий.

У вас будет возможность протестировать будущее на устройствах с LiDAR, но настоящий скачок должен произойти, когда эти датчики и приложения появятся на очках Apple Glasses. 

Зачем телефону эта функция?

Накануне выпуска новых iPhone с функцией Лидар, разработчики опубликовали видео, в котором пытались обсудить некоторые дополнительные функции, что станут доступны владельцам телефонов. Так, было отмечено, что, включив LiDAR CA, камера будет способна распознать объекты на заднем и переднем планах между несколькими (двумя тремя) фонами авто фокусировки.

Различные лидары работают на разном расстоянии. Для указанных телефонов максимально приемлемым расстоянием является 5 м. Так сканер будет работать эффективно, следовательно, цифровая карта пространства будет воспроизводиться очень качественно.

Кроме этого, Лидар пригодится тем, кто любит портретные съемки. Благодаря функции фокусировки в среде с недостаточным освещением, фото будет максимально качественным. Как заявляет разработчик, скорость фокусировки с лидаром увеличится в шесть раз!

Итак, подводя итог, можно сделать вывод, что для смартфона Лидар пригодится как минимум для трех целей:

• распознавания лиц;
• работа с дополненной реальностью;
• портретная съемка.

Давайте подробнее рассмотрим каждую из этих возможностей.

Распознавание лица

Едва ли не единственный «минус» лидара для этой функции заключается в том, что разработчики расположили его на задней панели. Итак, полностью логично будет предположить, что использовать его можно неконкретно для фотосъемки, а лишь как дополнительный инструмент камеры.

Дополненная реальность

Это отдельная тема для Apple, они гордятся возможностью работы телефонов в дополненной реальностью. А лидар только улучшит эту функцию и поможет воплощать самые смелые решения. AR-объекты смогут работать с окружающим пространством, учитывать препятствия и при этом не «проваливаться» в текстуры. Айфоны очень хорошо размещают виртуальные объекты, создавая впечатление, что они полностью материальны.

Единственное, что способен улучшить Лидар в этом плане - замеры с помощью приложения «Линейка». Такие измерения станут более точными.

Улучшение портретов

На данный момент это наиболее вероятный сценарий использования лидара, если речь идет о массовом использовании. Благодаря способности распознавать трехмерные объекты с помощью лидара можно достичь естественного и, главное, правильного, эффекта размытия.

ТОП-5 программ для использования LiDAR

Конечно, с выходом новых телефонов разработчики начали рассуждать о программах, которые можно «заточить» под Лидар. И, надо сказать, у них это неплохо получилось. Таких программ существует на сегодняшний день достаточно много.

«Рулетка». Помогает быстро и качественно измерить рост человека. Эта программа определяет размеры объектов с помощью дополненной реальности, именно с ней работает и Лидар. Достаточно навести камеру телефона на человека, и программа одновременно выдаст показатели роста. Интересно то, что работает это даже если объект сидит.

RoomScan LiDAR. Программа предназначена для того, чтобы создавать поэтажные планы здания. Результаты и возможности очень удивляют, ведь с помощью программы Лидар можно создать 3D план и запланировать ремонтные работы.

Еще одна программа, работа которой похожа на предыдущую. Особенно пригодится дизайнерам, а также тем домовладельцам, которые задались вопросом осуществления ремонта. Отсканируйте пространство и создайте собственный дизайн помещения. Преимущество программы в том, что она предлагает большее количество инструментов, с помощью которых можно перенести объекты из трехмерного в двумерный пространство.

AR COPY & PASTE. Исходя из названия программы, становится понятным, что она предназначена для копирования и вставки предметов. С помощью лидара эти предметы можно просто превратить в трехмерные. Программа работает только на iPhone 12 Pro и iPad Pro. Просто отсканируйте объект или скопируйте в другое измерение через дополненную реальность. Результаты впечатляют!

Hello How Low. Эта программа создана для видеороликов. Вы легко создадите интересные эффекты, связанные с дополненной реальностью. Лидар определит очертания человека или объекта и позволит вставить его в любой фон. Результаты неординарные, необычные и интересные.

Итак, если вам действительно интересны возможности лидара, телефон, оснащенный этой функцией - именно то, что вам нужно.